1、先導薄膜式蒸汽減壓閥作為一種利用蒸汽自身能量來調控管系壓力的自力式閥門，其性能好壞是決定整個蒸汽系統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定運行的關鍵。由于其結構復雜、工況惡劣多變且調節(jié)精度要求高，一般的靜態(tài)理論計算、傳統(tǒng)樣機試驗、經驗優(yōu)化設計等方法根本無法滿足用戶對減壓閥工作穩(wěn)定、響應迅速的運行要求。同時隨著工業(yè)生產呈現大容量、高參數、高效低耗的趨勢發(fā)展，蒸汽減壓閥內流動誘導振動、噪聲問題凸顯，嚴重干擾設備的穩(wěn)定運行，且對操作人員的身心健康構成較大威脅。針對以

2、上問題，本文以我校與某公司合作研發(fā)的先導薄膜式蒸汽減壓閥系列產品中DN50、PN25規(guī)格為主體研究對象，開展以下一系列研究:
　　(1)采用流場數值模擬方法對蒸汽減壓閥不同節(jié)流閥口縮流系數和阻塞流臨界壓力比進行分析計算以作為數學建模依據;建立了先導薄膜式蒸汽減壓閥從氣源到負載完整的動態(tài)模型，其中考慮了實際工況下真實氣體效應及蒸汽節(jié)流減壓中的焦耳—湯姆遜效應，為隨后建立Matlab/Simulink系統(tǒng)動態(tài)仿真模型圖奠定理論基礎;<

3、br>　　(2)在壓力及流量特性分析的基礎上驗證了結構參數影響方案的可行性;對調節(jié)彈簧剛度、導閥阻尼系數、主導閥膜片面積、主閥低壓腔容積和主閥載荷強容積等關鍵參數對減壓閥動態(tài)性能的影響進行仿真對比研究;利用目標函數、優(yōu)化算法對先導薄膜式蒸汽減壓閥的主要結構參數進行優(yōu)化研究，使先導薄膜式蒸汽減壓閥動態(tài)性能得到了很大提升;
　　(3)通過計算流體力學(CFD)模擬蒸汽減壓閥內三維湍流非定常壓力脈動特性，基于時均化流場計算和大渦模擬兩種

4、方法，尋求閥門內部流動誘導振動和噪聲的流場誘因;利用有限元分析軟件ANSYS對蒸汽減壓閥閥體進行結構模態(tài)分析，應用聲學軟件對減壓閥腔體、進出口管道構成的聲腔結構進行聲學模態(tài)分析，得到減壓閥可能出現聲共振的頻率范圍及振型;
　　(4)通過流體、固體結構及聲場的聲振耦合方法對蒸汽減壓閥內部聲場進行求解，在分析聲場模擬結果的基礎上探討氣動噪聲在閥體外的輻射規(guī)律;通過改進主閥閥芯、閥座結構等來對比分析對氣動噪聲的影響規(guī)律，為先導薄膜式蒸汽